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作者: ポルカワールド

 

ギャビン・ウッドが提唱するJAMとは？なぜそれを気にする必要があるのでしょうか？この記事は、Polkadot コミュニティのメンバーである goku によって X に公開されたものです。彼は、JAM の概念をより深く理解するのに役立つように、問題の本質から始めて、Ethereum から Polkadot までの観点から分析しています。

 

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私たちはどうやってここにたどり着いたのでしょうか?そして何が問題なのでしょうか?

 

ブロックチェーンの性質と意味についての私たちの理解は、現在も進化し、深まっています。

 

現在、ブロックチェーンは検証可能なトラストレスな分散型コンピューターのようなものです。しかし同時に、いくつかの制限もあり、私たちはまだ調査中です。

 

ブロックチェーンの仕組みは、すべてのトランザクションが順番に処理され、1 つのトランザクションが次のトランザクションに続くというものです。システムはまず現在のステータスを把握し、次にこれらのトランザクションを処理してステータスを更新します。

 

このアプローチは機能しますが、バリデーターはすべてのトランザクションを再チェックする必要があるため、マルチタスクの機能が制限され、パフォーマンスが低下します。

 

このようなシステムはどのように拡張できるのでしょうか?

 

スケールアップ - 垂直方向のスケーリング

 

同期的にスケールする – これが、Solana のような統合システムが行うことです。

 

  • コードとハードウェアの極端な最適化

  • より高速なバリデータを使用する

  • 接続品質の向上

  • 最大のスループットを実現

 

しかし、最終的にはボトルネックに遭遇する可能性があります。

 

Web3 に留まりたい場合は、開発のボトルネックに遭遇する可能性があります。なぜなら、参入障壁はますます高くなり、より複雑になり、克服することがより困難になっているからです。強力なバリデーターノードを実行することはますます困難になってきています。

 

では、Web3 に留まりたいが垂直方向に拡張できない場合はどうすればよいでしょうか?  

 

水平方向にスケールする、つまりスケールアウトする必要があります。

 

 

これがシリコンバレーの論理的な考え方です。

 

1 つの超強力なシステムに依存するのではなく、多数の小規模で弱いシステムを並行して連携させることができます。

 

これが Cosmos の仕組みです。そのエコシステムに接続し、独自のセキュリティを導入し、ニーズに応じて拡張できます。

 

これの何が問題なのでしょうか？セキュリティは細分化されています。さまざまなレベルのセキュリティ。チェーン間の相互作用は制限されています。

 

ICS、ATOM 2.0、OSMO と ATOM の合併 – それらはすべて、この断片化に対処し、ある程度の一貫性をもたらそうとしています。

 

このようにして、複数のノードにまたがってスケールし、ワークロードを並列化し、小さなタスクに分割し、シャード実行とデータ処理などの異なるタスクを異なるノードに割り当てることができ、各シャードは統合されたセキュリティの傘の下で動作します。

 

こちらはポルカドットです。

 

Polkadot のスケール方法

 

イーサリアムのマルチチェーン後継として登場しました。現在、イーサリアムのロールアップ中心のスケーリング アプローチは、Polkadot のパラチェーン モデルの流れをたどっています。

 

違いは、これらのロールアップを実行および実装する方法にあります。

 

Polkadot は、さまざまなパラチェーン (Rollup と同様) を共有セキュリティ ネットワークに組み込み、統一されたセキュリティ保証で拡張します。イーサリアムのロールアップ モデルと比較すると、Polkadot の検証ツールはデータを保存するだけでなく、一貫性とセキュリティを確保するためにロールアップを再実行します。

 

さらに、これらのロールアップは同じエコシステム内に存在し、各ロールアップは独自の独立した状態とガバナンスを持っていますが、同じセキュリティ保証を共有していますが、依然として相互に独立しています。

 

イーサリアムはロールアップ モデルですが、スマート コントラクトは同じ環境を共有するため、より接続されていますが、依然として独立したエンティティです。この継続的な断片化は依然として残っています。クロスチェーン通信は依然として摩擦、複雑な処理、速度の遅さに直面しており、ネイティブ トランザクションよりも効率が大幅に劣ります。

 

しかし、ポルカドットのアプローチにも限界があります。これは、スループット、データの可用性、および実行の点で、高性能かつ低コストのマシンです。ただし、このマシンに参加することを選択できるのは、パラチェーンまたはロールアップ チェーン、この特定の形式のチェーンだけです。データは特定のシャードに固定されており、複数のシャード間で同時に存在することはできず、簡単に移行することもできません。これはまだ拡張ではなく、一貫性に欠けています。これにより、ユーザー エクスペリエンス、開発エクスペリエンス、および異なるロールアップ間のデータの同期も複雑になります。

 

 

一言で言えば、これが Polkadot が直面している問題です。

 

  • 初期の断片化が深刻すぎた

  • Polkadot コアの使用はモノリシックかつ固定的すぎる

  • DOT には単一の使用シナリオがあり、ブロック スペースの支払いに使用されます。

 

チームに特定のレイヤー 2 やパラチェーンの使用を強制せずに、シャーディングでスケーラビリティを実現できたら素晴らしいと思いませんか?選択する必要さえなかったらどうなるでしょうか?

 

JAM は、単一の共有セキュリティ ロールアップ モデルが拡張する唯一の方法ではないという認識から生まれました。

 

真のブレークスルーを達成するための鍵は、Polkadot のインフラストラクチャをさらに抽象化し、一般化することです。

 

JAM と KERNEL の類似点

 

カーネルは、コンピューター操作の中核マネージャーのようなものです。

 

  • システムリソース（CPU、メモリ）を管理する

  • ハードウェアとソフトウェア間の通信を可能にする

  • 実行できるソフトウェアに制限はありません - それはユーザーまたはアプリケーションの決定です

  • すべてがスムーズかつ効率的に実行されるようにする

 

それでは、JAM を一文で要約してみましょう。

 

これは、Polkadot ハードウェア コアのカーネルであり、リソースを割り当て、共有セキュリティとシャーディング環境で任意のプログラムとシステムを最小限かつ制限なく実行できるようにします。

 

 

中学生にJAMとは何かを説明するなら？

 

イーサリアムや他のほとんどのブロックチェーンは、地下室にあるサーバーのようなものです。 

 

Polkadot は、共有セキュリティを備えたクラウド コンピューティングのようなもので、最初にチェーンをレンタルして実行します。 

 

JAM はサーバーレス -> クラウドベースのチェーンレス アプリケーションです。

 

サーバーレス アーキテクチャにより、今日のクラウド アプリケーションの構築方法が変わります -> 開発者はコードを書くことだけに集中する必要があります。

 

ポルカドット×JAM

 

Polkadot はパラチェーンを備えたロールアップ チェーンです。 JAM では、それは単なるサービスです。これは、強力なコンピューティング能力を備えた非常に大規模なプラットフォームです。アプリケーション開発者やスマートコントラクト開発者を 1 か所に閉じ込める Moonbeam、Arbitrum、または Optimism とは異なります。オフィスに閉じ込められているというよりは、どこにでもいるコーヒーショップで仕事をしているような感じです。

 

JAMってどれくらい強いの？

 

Polkadot には 1,023 個のバリデーターがあり、コアごとに 3 つのバリデーターがあり、合計 341 コアになります。

 

Polkadot のデータ可用性 (DA):

 

  • 非同期サポート前: 20Mb/s

  • 非同期サポート後: 67Mb/s

  • JAM時: 852Mb/s

 

これは現在の Polkadot コンピューティング負荷の 85 倍であり、目標は 300,000 TPS (トランザクション サイズ 250 バイトに基づく) であり、長期的には 150 万 TPS 以上を達成するための最適化が行われています。

 

したがって、技術的に言えば、JAM はブロックチェーンだけでなく、ブロックチェーンを保護するサービスをホストします。結局のところ、ブロックチェーンは分散型のトラストレスなデジタル サービスの 1 つにすぎず、スマート コントラクトは別のものです。

 

では、JAM はスマート コントラクトを追加するだけなのでしょうか?

 

はい、いいえ。

 

ギャビン氏は、JAM を使用すると、開発者はスマート コントラクトだけでなく、あらゆる種類のコードをデプロイし、金融アプリケーションから大量の価値やガバナンス システムを処理する投票まで、トラストレスで許可のない保証を備えたブロックチェーン上で実行できると説明しました。

 

ここにはガス料金、ブロック、オークションなどはありません。

 

どのスマート コントラクト チェーンよりも強力なのはなぜですか?

 

より多くのコンピューティング能力とストレージスペースを備えています。スマート コントラクトの利点を引き続き活用しながら、その速度とストレージ容量は数百万倍高速になることが期待されており、速度、ストレージ、容量、コスト効率が真に向上します。

 

これは技術的にどのように実現されているのでしょうか?

 

 

JAM では、サービスには 2 つのコードがありますが、標準のスマート コントラクトには 1 つしかありません。

 

スマート コントラクトのように、コードの一部がチェーン上で実行されます。別のコードは「コア」でオフチェーンで実行されます。

 

JAM には CPU コアと同様の 341 個のコアがあり、並列コンピューティングをサポートします。チップ技術が発展するにつれて、その拡張性はますます強力になります。

 

コア内の計算は、オンチェーン スマート コントラクトと同様のコードを実行しますが、より高速で並列実行されます。

 

オンチェーンコードとは異なり、ブロックチェーンの状態を変更することはできません。代わりに、データを効率的に読み書きできる大規模な 2 PB の分散型データ レイクを活用します。

 

JAM コアはデータをより高速に処理し、より大きなデータセットを処理するため、イーサリアムのようなトランザクションごとの料金はもはや正当化されません。

 

JAM は、まったく異なるスケール、つまりブロックチェーンを超えた、多用途性と広範なアプリケーションを備えたシステムで運用できるようになります。

 

サービスについてはどうですか？

 

  • JAM の分散ストレージは 2 PB データ レイクで動作できます。

  • データにはタグを付けて個別に保存できます。

  • データは約 28 日間保持され、その後は自動的に削除または再保存されます。

 

長期保管の場合は、やはり別の分散ソリューションが必要です。この分散型ストレージでは、ブロックチェーン、スマート コントラクト、またはその他の方法を使用できます。あるいは、最下位のユーザー レベルでのサービスとしての JAM を介して、より便利に実行することもできます。これにより、長期のデータ保管を効率的に管理しやすくなります。

 

それで、これは何をもたらすのでしょうか？

 

  • トランザクションフリーの dApps は暗号通貨における新たなブレークスルーです

  • マルチチェーン環境と Web2 におけるもう 1 つの革新である同期コンポーザビリティの問題を解決しながら、スループットは Solana の 850MB/s を超える可能性があります。

  • あらゆるコード、あらゆるプログラムをその上で実行できます

 

オプションで JAM を同期的に処理できるため、シャード化されたネットワーク全体でコアを共有できます。シャード間のアプリケーションは、同じブロック内で同期的に対話できるようになりました。

 

JAMの開発はどのように進んでいますか？

 

最初の実装は今年の第 4 四半期に開始される予定で、現在 1,000 万の DOT 実装賞が進行中です (詳細は http://graypaper.com を参照)。

 

Gavin Wood は、将来の開発者に JAM を紹介するために、今年の初めから世界ツアーを行っています。彼はブエノスアイレス、バークレー、チューリッヒ、東京、ソウル、中国、シンガポール、ブリュッセルを訪問し、その後インド、米国、アジア、ヨーロッパを訪問した。

 

彼はシリコンバレーにさえ戻りましたが、イーサリアムが立ち上げられる前に彼とヴィタリックは拒否されました。

 

今、彼は再び招待されました。

 

なぜこの旅はこんなにも長かったのでしょうか？なぜ分散化はこれほど難しいのでしょうか?

 

はい、コンピューターの速度は向上し、ブロックチェーンは進歩し、データベースは進化しました。しかし、重要な違いは、システムがビットコインのような伝統的な考え方に基づいているかどうか、そしてそれが本当に分散化されているかどうかです。

 

実際、同じデータセンター (ICP など) 内にノードが 1 つしかない場合、または 42 ノードしかない場合、スループットは簡単に向上できます。ギガビット ネットワーク接続、大容量メモリを使用し、2 ～ 3 個のノードでほとんどのトランザクションを処理します。

 

ただし、ネットワークが分散化されている場合、これはさらに困難になります。

 

これが、イーサリアムがその天才的な才能にもかかわらず、未だに規模拡大に苦戦している理由です。数年前のポルカドットの段階に入ったばかりなのです。同時に、Polkadot はイノベーションのフロンティアを再び押し上げるために、新たな大きな一歩を踏み出しています。今後数年間で他のネットワークも徐々に Polkadot に近づくことが予想されます。

 

そしてSolanaは現在、イーサリアムが2年前に開始したL2中心の段階に入っている。